Устройство ударно-вращательного действия Советский патент 1991 года по МПК E21B6/02 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к конструкции устройств ударно-вращательного действия, и может быть использовано для бурения горных пород ударно-вращательным способом.

Целью изобретения является повышение КПД и надежности устройства в работе. На фиг. 1 изображено схематично устройство ударно-вращательного действия; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - ударник в аксонометрии; на фиг. 5 -- вариант выполнения устройства; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 5.

Предлагаемое устройство ударно-вращательного действие сосюит из корпуса 1, в котором расположен ступенчатый ударник 2, образующий с ним камеры 3 рабочего хода (на чертеже не показаны, так как образуются при движении ударника 2) и обратного хода 4, хвостовик 5 рабочего инструмента, имеющий привод вращения.

В корпусе выполнена перегородка 6, расположенная в напорной полости 7 и образующая с ударником камеру рабочего хода. Перегородка выполнена с окнами 8, сообщающими напорную полость 7 с камерой рабочего хода и глухой цилиндрической расточкой 9, s которой находится задняя часть хвостовика 5 рабочего инструмента

В корпусе в виде кольцевой камеры выполнена сливная полость 10. которая через радиально расположенные сливные окна 11 сообщается с камерой обратного хода 4.

Выполненное в корпусе отверстие 12 сообщает напорную полость 7 с напорной магистралью, а отверстие 13 сливную полость - со сливной магистралью.

Ударник выполнен с окнами 14, сообщающими камеру рабочего хода с камерой обратного хода 4.

На передней поверхности большей ступени ударника расположены корончатые выступы 15, которые находятся над окнами 14, меньшая ступень ударника 2 выполнена в виде цилиндрического выступа 16, который находится в глухой цилиндрической расточке перегородки.

По варианту выполнения, изображенному на фиг. 5, в устройство введен допол- нительный канал 17, соединяющий цилиндрическую расточку 9 в перегородке 6 со сливной камерой 10.

Устройство ударно-вращательного действия работает следующим образом.

При включении привода вращения хвостовика 5 вращается ударник 2, образующий с перегородкой 6 корпуса 1 распределительную пару.

Из напорной магистрали через отверстие 12 в напорную попоете 7 под давлением поступает рабочая жидкость

При совпадении окон 8 и 14 рабочая

жидкость из напорной полости 7 через эти

окна поступает в камеру обратного хода 4.

В это время сливные окна 11 перекрыты

корончатыми выступами 15 ударника 2.

За счет большей силы давления жидкости на переднюю стенку ударника 2 он совершает движение влево к перегородке 6 корпуса 1.

При перекрытии окон 8 и 14 вследствие вращения ударника 2, рабочая жидкость из

5 напорной полости 7 поступает в камеру рабочего хода 3, что сопровождается резким повышением давления R этой камере, возникает явление шдраБлического удара. Под воздействием ударного повышения давле0 ния ударник 2 движется вправо и производит удар по хвостопику 5. В это время сливные окна 11 открыты и жидкость, которая находится в камере обратного хода 4, через эти окна вытесняется в сливную по5 лость 10 и далее через отверстие 13 в сливную магистраль.

Далее цикл повторяется. Дополнительное введение в устройство канала 17 соединяющего отверстие 9 в пе0 регородке 6 корпуса 1 со сливной камерой 10 способствует повышению коэффициента полезного действия устройства. Это достигается следующим образом.

При перекрытии окон 11, соединяющих

5 камеру обратного хода 4 со сливной полостью 10 в сливной магистрали будет происходить явление обратного гидравлического удара, что сопровождается резким понижением давления в сливной полости 10 и, т.к.

0 полость расположенная в отверстии 9 перегородки 6 соединена каналом 17 со сливной магистралью, то и в ней произойдет резкое поних ение давления, что вызовет движение ударника 2 в сторону перегородки б корпуса

5 1, т.е. в сторону пониженного давления, в это время давление на переднюю стенку ударника 2 больше, чем на заднюю. Эти два фактора работы устройства, совпадающие во времени, способствуют резкому умень0 шеншо затрат энергии на перемещение ударника 2 в сторону перегородки-6 корпуса 1, т.е. обратного хода ударника 2, что повышает коэффициент полезного действия предлагаемого устройства.

5 Формула изобретения

Устройство ударно-вращательного действия, включающее корпус с перегородкой, имеющей глухую цилиндрическую расточку и окна для сообщения расположенной в корпусе напорной полости с камерой рэбочего хода, образованной между перегородкой и имеющим окна ступенчатым ударником, установленным в полости корпуса с возможностью возвратно-поступательного перемещения на имеющем привод вращения хвостовике инструмента, задняя часть которого размещена в глухой цилиндрической расточке перегородки, напорную и сливную магистрали, сообщенные соответственно с напорной и сливной полостями, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД и надежности устройства в

0

работе, оно имеет камеру обратного хода, образованную между большей ступенью ударника и стенкой корпуса, а сливная полость выполнена в виде кольцевой камеры, сообщенной с камерой обратного хода посредством выполненных в корпусе окон, причем на большей ступени ударника выполнены корончатые выступы для периодического перекрытия окон в корпусе, а меньшая ступень ступенчатого ударника размещена в глухой цилиндрической расточке перегородке.

Изобретение относится к горной пром-сти и предназначено для бурения горных пород ударно-вращательным способом. Цель - повышение КПД и надежности в устр-ва в работе. В полости корпуса 1 устр-ва с возможностью возвратно-поступательного перемещения на имеющем привод вращения хвостовике 5 инструмента установлен имеющий окна ступенчатый ударник (У) 2. Последний образует с корпусом 1 камеру (К) 4 обратного хода. В корпусе выполнена перегородка (П) 6 с окнами 8, сообщающими напорную полость 7 корпуса 1 с К 3 рабочего хода, образованной между П 6 и С 2. При этом П 6 имеет глухую цилиндрическую расточку 9, в которой размещена задняя часть хвостовика 5. В корпусе выполнена сливная полость 10 в виде кольцевой К, которая сообщена посредством выполненных в корпусе 1 окон 11 с К 4. Для периодического перекрытия окон 11 в корпусе 1 на большей ступени У 2 выполнены корончатые выступы. При перекрытии окон 8 и 14 вследствии вращения У 2 рабочая жидкость из полости 7 поступает в К 3, что сопровождается повышением давления в ней. Возникает явление гидравлического удара. При перекрытии окон 11 в сливной магистрали происходит явление обратного гидравлического удара. 6 ил.

5-5

Фиг.З

8

Фиг.г

/Ј

Фаг. 4

В

9 5 фиг 5 // Я В-В

Фиг 6

8